Design und Entwicklung des modularen Sauerstoffkonzentrator -Kontrollsystems

Sauerstoffkonzentratoren spielen eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung einer kontinuierlichen Sauerstoffversorgung . In medizinischen Anwendungen sind sie eine wesentliche Ausrüstung für Patienten mit Atemwegserkrankungen; In Notrettungsszenarien können Sauerstoffkonzentratoren Leben retten.

1. Systemstruktur Design
1.1 Gesamtstruktur des Sauerstoffkonzentratorsystems
The 40L oxygen concentrator system studied in this paper is installed in the vehicle and adopts a 1 master 4 slave structure, that is, it consists of 1 main control module and 4 sub-control modules. The on-board microcontroller communicates with the main control module through the 485 bus and can read the operating parameters of the oxygen concentrator system in real time. Six Die Schaltflächen werden in der Bordübertragungskabine eingestellt, und der Bediener kann über diese Schaltflächen . Anweisungen für das Hauptsteuerungsmodul ausstellen. ..
1.2 Steuerungssystem -Hardware -Design
Sowohl die Hauptkontrollplatine als auch die Subkontrollplatine verwenden AC 220V als Netzteil . Die DC-Komponenten auf der Platine erfordern unterschiedliche Spannungsstufen wie 24V, 12V, 5V und 3 . 3v . Die AC-Leistung wird nach DC 24V durch lhe {{{{{{{{{{{{{{{{{{{}}}}}}}}}} b24 nach the {{{{{{{}}} {}}} b24 nach the {{{{{{}} b24 erfordern. Bei der Sicherung . wird anschließend TPS5430 verwendet, um 24 V in 12V, K7805 um 12V auf 5V zu konvertieren, und AMS 1117 - 3.3, um 5V in 3 {. 3v .}}}}} {{{{{{{{}} {{} {{} {} {{} {}} {} {}} {}} {}} {}} {}} ·} {} {} {} {} {} {} {} {} {} {}} ·}} · 26, konvertieren. Mikrocontroller mit einer Programmspeicherkapazität von 64 KB. Es hat einen breiten Betriebstemperaturbereich von {-40 bis 85 Grad und unterstützt mehrere Kommunikationsschnittstellen und Debugging -Methoden.
The digital output (DO) control of the circuit board mainly adopts ULN2003 chip. This integrated Darlington tube integrated circuit can amplify the driving current of the controller so that it can directly drive relays and solenoid valves. The pressure sensor (model XGZP6847) and the temperature sensor (model NTC3950 - 10K) are used to collect relevant environmental Parameter, die dann zur Verarbeitung . an den Mikrocontroller übertragen werden, .

2. Software -Design
2.1 Hauptsteuerungsmodul
Das Hauptsteuerungsmodul ist verantwortlich für die Erkennung der Anzahl der Tastendrücken . Wenn eine Taste gedrückt wird, startet der entsprechende Sauerstoffkonzentrator . Wenn 4 oder mehr Schaltflächen gedrückt werden, 4SauerstoffkonzentratorenStartet gleichzeitig . Es hat auch die Funktion, Priorität zu geben, den Sauerstoffkonzentrator mit einer kürzeren Laufzeit zu starten und den Sauerstoffkonzentrator mit einer längeren Laufzeit . durch den internen 485-Bus zu steuern. Das Subcontrol-Modul kann das Main-Kontrollmodul remotiert und das AD-Faktor. Der Mikrocontroller kann mit dem Hauptsteuermodul basierend auf dem Modbusrtu-Protokoll kommunizieren, um die Betriebsparameter des gesamten 40L-Sauerstoffkonzentratorsystems an das On-Board-System . zu übertragen
2.2 Subkontrollmodul
Das Subkontrollmodul ist so konstruiert, dass der spezifische Sauerstoffproduktionsprozess jedes Sauerstoffkonzentrators . IT digitale Ausgangsregelungspunkte für Komponenten wie Luftkompressoren, Lüfter und Magnetventile {.} enthält. Es kann Sensorinformationen wie Temperatur, Druck und Oxygen-Konzentration durchführen. Außerdem können Sie mit Human-Human-Alarms und Alarms mit einem Human-Airs {{{3} {3 {3 {3 {3} {3} {3}.....} mit a-a-{3 {3} durchführen. (HMI) Für die lokale oder entfernte Beobachtung des Betriebsstatus des Sauerstoffkonzentrators . Operatoren können Betriebsparameter festlegen und Echtzeitdaten durch die Human-Maschin-Schnittstelle .} zusätzlich mit dem Hauptkontrollmodul über das 485-Grenzfeld basierend auf dem Modbusrtu-Protokoll {{10} {{10} {{{{{}}} {. anzeigen, anzeigen.

3. Vorteile und Anwendungen des modularen Designs
3.1 Vorteile
Das modulare Design macht das System hoch flexibel . Jedes Subkontrollmodul kann unabhängig voneinander aufrechterhalten und verbessert werden, was die Wartbarkeit des Systems . verbessert, wenn ein Subkontrollmodul fehlschlägt. Die anderen Module können Normalerweise immer noch .}}}}}} . user agieren. Wenn in Zukunft eine größere Sauerstoffproduktionskapazität erforderlich ist, können zusätzliche Unterkontrollmodule hinzugefügt werden .
3.2 Anwendungen
Derzeit wurde das 40L-Sauerstoffgeneratorsystem durch die kollaborative Arbeit des On-Board-Mikrocontroller und des Hauptkontrollmoduls auf die Zusammenarbeit angewendet, und das System kann die Echtzeitüberwachung der Überwachung der Oxygen-Produktion von Sauerstoffproduktion . {}} Die intelligente Anordnung der Start- und Stop-Oxygen-Produktion der Oxygen-Oxygen-Oxygen-Produktion des Oxygen-Oxygen-Oxygens der Ausrüstung und der Stop der Sauerstoffgenerators. Prozess .

4. Newtek Industrial Group: Weltführer in der Innovation von Gassystemlösungen
Als High-Tech-Unternehmen mit 36 Jahren Erfahrung in der Gastrennung und -vorbereitung hat sich die Newtek Industrial Group stets verpflichtet, "fortgeschrittene und wirtschaftliche Gasproduktionssysteme für die Welt bereitzustellen", und konzentriert sich auf das Design und die Herstellung von Gasgeräten wie Sauerstoff, Stillstoff, Argon-, Acetylen- und Kohlendioxid-Dioxid-System. 9, 000 Gassysteme in mehr als 120 Ländern weltweit, einschließlich mehr als 350 groß angelegte Sauerstoff/Stickstoffproduktion, die Schlüsselbereiche wie medizinischer Notfall und Industrieproduktion bedienen, wird ein Benchmark-Unternehmen in der Branche mit technischer Tiefe und Markteinfluss .}
Kernvorteile: technologische Innovation und vollständige Fähigkeiten
Spitzentechnologiematrix
Mit 1, 000+ Prozesspatenten umfassen Kernprodukte PSA/VPSA-Sauerstoff- und Stickstoffproduktionsgeräte, kryogene Luftabschlussegeräte, Acetylengenerierungssysteme usw. Das medizinische PSA-Sauerstoffproduktionssystem verwendet einen molekularen Siebdynamikoptimierungsalgorithmus, und die Sauerstoffkonzentration ist bei 93%± 3%. stabil. Es wurde an mehr als 5 als 5 000 Negativdruck Ambulanzen und Krankenhaus-Zentral-Oxygen-Versorgungssysteme weltweit angepasst.
Lösung in voller Szenario
From small-scale laboratory gas production equipment to industrial-grade EPC projects, NEWTEK has built a full-chain service system covering "design-manufacturing-installation-operation and maintenance". In the semiconductor field, its nitrogen system provides high-purity nitrogen with a dew point below -70℃for chip manufacturing; In Abwasserbehandlungsszenarien erhöht der Ozongenerator in Kombination mit der VPSA -Sauerstoffproduktionstechnologie die Abwasserbehandlungseffizienz um mehr als 30%und wurde auf 200+ kommunale Umweltschutzprojekte . angewendet {.
Strenge Qualitätszertifizierung
The products have passed international certifications such as ISO 9001, ISO 13485 (medical grade), ISO 14001 and PED 97/23. Key components such as cryogenic heat exchangers and turbo compressors are made of aviation-grade materials to ensure that the equipment can operate stably in an environment of -196℃to +80℃, with an average time between failures (MTBF) von 18, 000 Stunden, weit über den Branchenstandards . weit überschritten
Nachhaltige Entwicklung: Technologie ermöglicht eine grüne Zukunft
NewTek integriert Umweltschutzkonzepte in die technologische Innovation . sein VPSA -Sauerstoffproduktionssystem spart 75% Energie im Vergleich zur herkömmlichen Zylinder -Sauerstoffversorgung und reduziert die Kohlenstoffemissionen um mehr als 120, 000 Tonnen pro Jahr; Die kryogene Luftrenneinheit nimmt die vollständige Wärmewiederherstellungstechnologie an, und die Energieverbrauchsrate wird auf 92%erhöht. . im Bereich der Biogas, der integrierten Desulfurisierung und der Oxygen -Produktionslösung der Gruppe hat 15 Biogasprojekte in Europa erreicht, das zu einem Modell der grünen industriellen Gas Solutions .}}}}}}}}}}}
Globaler Service: sofortige Reaktion und individuelle Unterstützung
NewTek stützt sich auf ein 7 × 24- -St-Stunde-Global Network und bietet Kunden in China die Dienste für die kostenlose technische Beratung und die Wartung vor Ort. Das Shanghai-F & D-Zentrum ist mit 100+} Professionelle Ingenieure. Das Sauerstoffproduktionssystem, die Kosten für die Sauerstoffproduktion wurden um 60% reduziert und die Ausrüstungsbetriebs- und Wartungseffizienz wurde um 50% . erhöht
Zukünftige Vision
Mit dem Ziel, "Gasentechnologie zu industrielle Innovation voranzutreiben",NewtekBeschleunigt das Layout von 5G Fernbedienung und Wartung, digitale Zwillingssimulation und andere Technologien, um das Upgrade von Gasproduktionssystemen auf intelligente und unbemannte . zu fördern, ob es sich

5. Schlussfolgerung
Das in diesem Artikel entwickelte und entwickelte modulare Steuerungssystem für Sauerstoffgenerator erreicht erfolgreich die Ziele des automatisierten Betriebs und der hohen Zuverlässigkeit . auf Hardwareebene, eine angemessene Planung der Leistungsumwandlung und die Auswahl der Chips gewährleistet die stabile Stromversorgung und die Hauptkontrollfunktion des Systems. Auf Softwareebene haben die Hauptkontroll- und Unterkontrollmodule eindeutige Programmlogik und koordinieren verschiedene Sauerstoffproduktionsprozesse . Die organische Kombination der beiden ermöglicht es dem System, sich flexibel an verschiedene Szenarien anzupassen, z. B. medizinische Behandlung und Notfallrettung .
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie verfügt das System Raum für eine weitere Optimierung und Expansion, z. Felder .